DE888895C - Elektronenmikroskop - Google Patents

Description

• Elektronenmikroskop Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenmikroskop, bei: dem von einem Objekt wahlweise mikroskopische und Beugungsbilder hergestellt werden unter Verwendung eines kurzbrennweitigen, zur Herstellung einer Fei.nstrahlsonde ditenenden Kondensors. Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art, bei welcher mit elektromagnetischen Polschuhlinsen gearbeitet wird, sind die Polschuhe des kurzbrennweitigen Kondensors und die des Objektivs in einem gemeinsamen Halter befestigt, der auch das zu. untersuchend-- Objekt aufnimmt. Dieser Halter muß beim Objektwechsel zusammen mit den Polschuhsystemen beider Linsen seitlich aus dem Mikroskop 'herausgenommen werden. Dieses seitliche Herausnehmen der wesentlichen Teile des Linsensystems aus dem Elektronenmi'kroskop bedingt äußerst genaue Justiereinrichtungen für die Polschühsysteme, um sicherzustellen, daß die optischen Achsen der Linsen bei den ,Schleusvorgängen jeweils immer wieder genau an. .die richtige Stelle des Mikroskops kommen.
• Erfindungsgemäß ist der zwischen dem kurzbrennweitigenKondensar und demObjektiv liegende Aufnahmeraum für das Objektiv durch zwei Verschlußklappen, nach. dem Strahlerzeu.ger hin und nach den abbildenden Linsen hin zur .Ein- und Ausschleusung des Objektes abschließbar. Bei dieser Konstruktion. kann man abweichend von der bekannten Anordnung alle wesentlichen zu den Linsen gehörigen Teile, wie Elektroden im Fall von elektrischen Linsen oder Polschuhe im Fall von .magnetischen Linsen, an der ihnen zugeordneten Stelle des Mikroskops beim Schleusvorgangbelassen-, so daß die für das Schleusen erforderlichen Einrichtungen hinsichtlich iihrer Konstruktion und ihrer Handhabung einfacher werden. Bei der Ausgestaltung der Erfindung kann der Aufnahmeraum des Objektes zwischen zwei unsymmetrisch: aufgebauten Elektronenlinsen, also beispielsweise zwei elektromagnetischen Polschuhlinsen, liegen, deren wirksame Linsenfelder nahe beieinanderliegen. In dem Zwischenraum zwischen zwei solchen Linsen können dabei zwei als. Flachkeile ausgebildete Schleusenplatten zur Anwendung kommen, wodurch der Raumbedarf für die Absperrvorrichtungen, sehr klein bleibt. Diese Schleusenplatten kann man beispielsweise von einem Ritze> über Zahnstangen gegenläufig in der Ebene quer zur Strahlachse beweglich anordnen. Die keilförmigen ,Schleusentore legen sich dann beim Zusammenfahren aufeinander und bewirken das Andrücken der Schleusentore gegen die angrenzenden Linsenteile, so .daß beispielsweise über ringförmige Trockendichtungen (Gummidichtungen) eine Abdichtung des übrigen Mikroskops gegenüber dem Raum zwischen. den Schleusenplatten eintritt.
• Man wird das, Objekt selbst in einem dreh- und verschiebbaren: Halter lagern und kann die Anordnung mit Vorteil so wählen, daß diesen Halter zum Mikroskopieren in den durch Auseinanderschieben der beiden Schleusentore entstehenden. freien Raum zwischen den Linsen eingeführt wird. Im Bereich des Elektronenstrahls befinden sich daher während der,Schleusvorgänge die beiden.Schleusentore, während .der Halter des. Objektes dann zunächst in einer nach außen hin abschließbaren Vorkammer liegt. Nach dem Auseinanderfahrender Schleusentore kann man dann das Objekt selbst zur Untersuchung in, die Strahlachse verschieben. Zum Ausschleusen wird das Objekt vorzugsweise mit Hilfe eines Grobtriebes. aus dem Bereich der Schleusentore herausgezogen, wonach diese geschlossen werden können. NachLufteinlaß in den.S,chleusenraum kann man dann das Objekt mit seinem Halter seit->ich aus dem Mikroskop herausnehmen.
• Die seitliche Objektverstellung kann in der einen Koordinate durch einen zusätzlichen Feintrieb und in der anderen Koordinate durch Drehung des Objekthalters .bei außerhalb der Drehachse liegendem Objekt :erfolgen. Dieselbe Einrichtung. kann auch zum Drehen des Objektes benutzt werden, wobei man das Objekt .dann so einstellt, daß es in der Drehachse liegt. In diesem Fall kann die Verschiebung in der zweiten Koordinate auch durch einen besonderen, zum ersten Feintrieb um go° verschoben liegenden zweiten Feintrieb durchgeführt werden. Die Erfindung kann bei Korpusku.larstrahlgeräten, insbesondere hochauflösenden Elektronenmikroskopen, mit Vorteil angewendet werden.
• Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale ergeben sich bei der Behandlung des dm folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch den Oberteil eines mit elektromagnetischen Linsen arbeitenden Elektronenmikroskops, Fig. 2 einen .Schnitt längs der Linie A-A von Fig. i nach Entfernung des Objekthalters, Fig.3 einen Querschnitt durch die Objektaufnahmelcammer io, Fig. q. einen Schnitt durch die Schleusenkammer, Fig.5 :Schnitte durch die (rechte und linke :Seite der Figur bedeuten zwei zueinander senkrechte Schnitte).
• Mit i ist die Erregerspule des in üblicher Weise eisengekapselten langbrennweitigen Kondensors, mit 2 die Erregerwicklung des bei der Erfindung verwendeten kurzbrennweitigen, zur Herstellung einer Feinstrahlsonde dienenden Kondensors und mit 3 die Erregerspule des Objektivs bezeichnet. Der obere Kondernsor i >kann in an sich bekannter Weise zusammen .mit dem, mit Hilfe -des, Isolators q. auf ihm befestigten, nicht dargestellten Strahlerzeug-er quer zur Strahlachse verschoben und auch um das Objekt als Mittelpunkt verkantet werden. Diese Bewegungen werden mit Hilfe der Lagerkugeln 5 bzw. 6 durchgeführt. Zur Abdichtung des oberen. beweglichen Teils ,des Mikroskops gegenüber dem unteren feststehenden Teil -des Mikroskops ist die Gummimanschette 7 angeordnet. Die Kondensorilinse ä und die Objcktivlinse 3 sind als Polschu:hlinsen ausgebildet. Mit 8 ist der Polschuheinsatzkörper des Kondensors, mit 9 derjenige des Objektivs bezeichnet. Die Linsen 2 und 3 sind. im Strahlengang hintereinanderliegend angeordnetund in der aus der Fig. i ersichtlichen Weise unsymmetrisch so aufgebaut, daß die wirksamen Linsenfelder nahe. beieinanderliegen. In den Zwischenraum io zwischen den beiden Linsen sind als Flachkeile .ausgebildete .Schleusenplatten 11, 12 so angeordnet, daß sie von einem Ritze> 13 mit Hilfe des ärehbaren Schliffs. 14 über Zahnstangen 15, 16 gegenläufig @in der Ebene quer zur @Strahlachse bewegt werden können. Beim Zusammenfahren legen sich .die Tore i i, 12 aufeinander, wobei in .der Endlage das Druckstück 17 .gegen die Nase 18 drückt, so daß das Tor ii gegen den Gummiring ig und das Tor 12 gegen .den Gummiring 2o der angrenzenden Linsenteile gedrückt wird. Dadurch ist der Raum io, gegenüber den Mikroskopräumen 21 und 22 dicht abgesperrt.
• Das Objekt ist in einem drehbaren und verschiebbaren Halter 23 gelagert; es wird zum Mikroskopieren in den :durch Auseinanderschieben der Tore i i. und i-2 entstehenden freien Raum zwischen den Linsen eingeführt. Der Objekthalter ist in eine zylindrische Bohrung 2q. einführbar und bildet an dieser Stelle unter Verwendung von Dichtungsfett gleichzeitig den äußeren Abschluß .der Schleusenkammer io. Zum Ausschleusen wird das Objekt mit Hilfe des Grobtriebes 25 aus dem Bereich der Schleusentore geschlossen werden können. Nach Lufteinlaß in den Raum io kann man -das Objekt mit dem Halter 23 seitlich aus dem Mikroskopherausnehmen. Die seitliche Objektverstellung erfolgt in Richtung der Bohrung 24 durch einen 'zusätzlichen Feintrieb 26, in der anderen Koordinate durch Drehung :des Objekthalters, wobei: das Objekt außerhalb der Drehachse liegt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenmikroskop, bei dem von einem Objekt wahlweise mikroskopische und Beugungsbilder hergestellt werden unter Verwendung eines. kurzbrennweitigen, zur Hersteldung einer Feinstraklsonde dienenden Kondensors, dadurch gekoernnzeichnet, @daß der zwischen dem kurzbrennw@eitigen Kondensor und dem Objektiv liegende Aufnahmeraum für das Objekt idurch zwei VerschluBsitücke nach dem Strahlerzeuger hin und nach den abbildenden Linsen hin zur Ein- und Ausschleusung des Objektes iabschließbar ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch ;gekennzeichnet, daB der Aufnahmeraum- ,des. Objektes zwischen zwei unsymmetrisch aufgebauten Elektronenlinsen (insbesondere elektromagnetischen Polschühlinsen) liegt, deren wirksame Linsenfelder nahe beieinanderhegen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB dem Aufnahmeraum des Objektes, zwei als Flachkeile ausgebildete Schleusenplatten zugeordnet sind, dievon einem Kitzel über Zahnstangen gegenläufig in der Ebene quer zur Strahlachse bewegt werden können. q.. Anordnung nach Anspruch 3, .dadurch gekennzeichnet, daß sich die keilförmigen Schleusentore beim Zusammenfahren aufeinanderlegen und. ihr Andrücken gegen die angrenzenden Teile der Linsen. bewirken, wobei zur Abdichtung ringf#irmi@ge Trockendichtungen, z. B. Gummidichtungen, dienen. 5. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daB. .das Objekt in einem drehbaren und, verschiebbaren Halter gelagert ist und daB es zum Mikroskopieren in den durch. Auseinanderschieben ..der Schleusentore entstehenden freien Raum zwischen den Linsen einschiebbar ist. 6. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daB das Objekt,von der Seite her in den Raum zwischen den beiden Linsen einschiebbar ist. 7. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch .gekennzeichnet, daB: die seitliche Objektverstellung in einer Koordinate durch einen zusätzlichen Feintrieb und in. der anderen Koordinate durch Drehen des Objekthalters bei außerhalb der Drehachse liegendem Objekt erfolgt.